内容正文:
2024—2025学年度上学期月考
高三数学
时间:120分钟 满分:150分
命题范围:高考范围(除了概率与统计)
第I卷(选择题,共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知是虚数单位,复数,则复数z的共轭复数为( )
A. 2 B. 2 C. 2 D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】由复数的乘、除法运算化简复数,再由共轭复数的定义即可得出答案.
【详解】因为,所以,
所以复数的共轭复数还是2.
故选:A.
2. 设,则“”是“直线与直线平行”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】根据直线一般式中平行满足的关系即可求解.
【详解】若直线与直线平行,
则,解得或,
经检验或时两直线平行.
故“”能得到“直线与直线平行”,但是 “直线与直线平行”不能得到“”
故选:A
3. 在△ABC中,点D在边AB上,BD=2DA.记m,=n,则=( )
A 3m-2n B. -2m+3n
C. 3m+2n D. 2m+3n
【答案】B
【解析】
【详解】解析:因为点D在边AB上,BD=2DA,所以=2,即-=2(-),所以=3-2=3n-2m=-2m+3n.故选B.
【考查意图】向量线性运算及共线定理.
4. 设圆与y轴交于A,B两点(A在B的上方),过B作圆O的切线l,若动点P到A的距离等于P到l的距离,则动点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意分别求得,的坐标与切线,再根据抛物线的定义即可求得动点的轨迹方程.
【详解】因为圆与轴交于,两点(在的上方),
所以,,
又因为过作圆的切线,
所以切线的方程为,
因为动点到的距离等于到的距离,
所以动点的轨迹为抛物线,且其焦点为,准线为,
所以的轨迹方程为.
故选:A.
5. 我国古代数学家僧一行应用“九服晷影算法”在《大衍历》中建立了晷影长1与太阳天顶距的对应数表,这是世界数学史上较早的一张正切函数表,根据三角学知识可知,晷影长度l等于表高h与太阳天顶距正切值的乘积,即.对同一“表高”两次测量,第一次和第二次太阳天顶距分别为,且,若第二次的“晷影长”与“表高”相等,则第一次的“晷影长”是“表高”的( )
A. 1倍 B. 2倍 C. 3倍 D. 4倍
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,可得,再利用和角的正切公式计算作答.
【详解】依题意,,则,
所以第一次的“晷影长”是“表高”的2倍.
故选:B
6. 定义在上的函数是偶函数,且,若在区间上是减函数,则函数( ).
A. 在区间 上是增函数,在区间 是减函数
B. 在区间 上是增函数,在区间 是增函数
C. 在区间 上是减函数,在区间 是减函数
D. 在区间 上是减函数,在区间 是增函数
【答案】B
【解析】
【分析】首先判断函数的对称性和周期性,再判断函数的单调性.
【详解】,关于直线对称,
在区间上是减函数,在区间上是增函数,
又是偶函数,,
,
是周期为2的函数,在区间也是增函数.
故选:B
7. 圆柱形玻璃杯中盛有高度为10cm的水,若放入一个玻璃球(球的半径与圆柱形玻璃杯内壁的底面半径相同)后,水恰好淹没了玻璃球,则玻璃球的半径为( )
A. B. 15cm C. D. 20cm
【答案】B
【解析】
【分析】由题意玻璃球的体积等于放入玻璃球后的体积减去原来的体积, 水恰好淹没了玻璃球,则此时水面高度为,列出方程即可得到答案.
【详解】由题意玻璃球的体积等于放入玻璃球后的体积减去原来的体积.
设玻璃球半径为,即圆柱形玻璃杯的底面半径为
则玻璃球的体积为,圆柱的底面面积为
若放入一个玻璃球后,水恰好淹没了玻璃球,则此时水面高度为
所以,解得
故选:B
8. 拉格朗日中值定理是微分学的基本定理之一,定理内容如下:如果函数在闭区间上的图象连续不间断,在开区间内的导数为,那么在区间内至少存在一点,使得成立,其中叫做在上的“拉格朗日中值点”.根据这个定理,可得函数在上的“拉格朗日中值点”的个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】求导,设为“拉格朗日中值点”,由题意得到,构造,研究其单调性,结合零点存在性定理得到答案.
【详解】,令为函数在上的“拉格朗日中值点”,
则,
令,则在上恒成立,
故在上单调递增,
又,,
由零点存在性定理可得:存在唯一的,使得.
故选:B
二.选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得3分,有选错的得0分.
9. 已知函数,则下列选项正确的有( )
A. 的最小正周期为 B. 曲线关于点中心对称
C. 的最大值为 D. 曲线关于直线对称
【答案】ACD
【解析】
【分析】
根据最小正周期的计算公式,可判定A正确;根据,可判定B错误;根据三角函数的最值,可判定C正确;根据三号函数的对称性,可判定D正确.
【详解】由题意,函数,
对于A,由于的最小正周期,故正确;
对于B,由于,故错误;
对于C,由于,故正确;
对于D,的对称轴为得,当时,,
即关于直线对称,所以D正确.
故选:ACD.
10. 已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点P为椭圆C上一动点,则下列说法正确的是( )
A. 椭圆C的离心率为 B. 的最大值为6
C. 的周长为10 D. 存在点P,使得为等边三角形
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据椭圆的方程确定a、b、c,即可判断选项A、B、C;当点P在短轴端点时有,判断与是否相等,即可判断选项D.
【详解】由椭圆C:,可得,,则,
对于选项A,椭圆C的离心率,故A正确;
对于选项B,当点P为椭圆C的右顶点时,可得,故B正确;
对于选项C,的周长为,故C错误;
对于选项D,当点P为椭圆C的短轴的端点时,可得,,此时为等边三角形,故D正确.
故选:ABD
11. 函数满足,则正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据给定条件,构造函数,利用导数探讨单调,再比较大小即得.
【详解】依题意,令函数,求导得,函数在R上递减,
对于A,,,则,A正确;
对于B,,,则,B错误;
对于C,,,则,C正确;
对于D,,,则,D错误.
故选:AC
第II卷(非选择题,共92分)
三.填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列满足,,若,,则的值为______.
【答案】或
【解析】
【分析】由等比的定义结合其性质得出的值.
【详解】因为,,所以数列为等比数列,设其公比为q.
由,
,得,,
所以.
当时,,则;
当时,,则.综上,的值为或.
故答案为:或
13. 若a,b,c,d为实数,且,定义函数,现将的图像先向左平移个单位,再向上平移个单位后得到函数的图像,则的解析式为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据已知式子化简,按要求进行变换,即可得到的解析式.
【详解】由题意,,
a,b,c,d为实数,且,
在中,
∵的图像先向左平移个单位,再向上平移个单位后得到函数
∴,
∴的解析式为:.
故答案为:.
14. 如图,已知是的中点,则与平面所成角的余弦值为_____.
【答案】##
【解析】
【分析】由条件可得平面,则就是与平面所成的角,根据题中条件求解即可.
【详解】∵平面,∴平面.
连接,如图所示,则是在平面上的射影,
∴就是与平面所成的角.
设,则,
∵,∴,
∵,是的中点,∴,
∴,
∵平面,平面,∴,
∴,
∴,
∴与平面所成角的余弦值为
故答案为:.
四.解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 在中,角所对的边分别为,且
(1)求角B;
(2)若的面积为,BC边上的高,求,的值.
【答案】(1)
(2),
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理角边互化,再利用三角函数的特殊值对应特殊角,结合角的范围即可求解;
(2)根据正弦定理及三角形的面积公式,再利用余弦定理即可求解.
【小问1详解】
因为,所以
所以,即
由余弦定理可得,
因为,所以
【小问2详解】
由(1)知,,因为BC边上的高,所以,
在中,由正弦定理可得,
即.
因为的面积为,
所以,解得.
在中,由余弦定理,得
,则
所以的值为,的值为.
16. 如图,在多面体中,,,垂直于底面,且满足,,.
(1)求证:;
(2)求二面角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
【分析】(1)根据已知条件,先证明平面,即可证明;
(2)求解二面角,可以建立空间直角坐标系,转化为向量来处理.
【详解】(1)证明:由题意得,,,
,,垂直于底面,
,,,,
可得,所以,故.
由,,,,,得.
又,由,得,所以,
故.
又,因此平面,
因为平面,故.
(2)如图,以的中点为坐标原点,分别以射线,为,轴的正半轴,
过点作平行于且向上的射线为轴的正半轴,建立空间直角坐标系.
由题意知各点坐标如下:
,,,
,,
因此,,
,.
设平面的法向量,
所以,即,则;
同理可得,平面的一个法向量,
,
故二面角的余弦值为.
【点睛】求解二面角常用向量法,利用公式(,分别为两平面的法向量)进行求解,注意与二面角大小的关系,是相等还是互补,需结合图形进行判断.
17. 已知双曲线的左、右焦点分别为、,离心率为,为的左顶点,且.
(1)求的方程;
(2)若动直线与恰有个公共点,且与的两条渐近线分别交于点、.求证:点与点的横坐标之积为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据已知条件可得出关于、的方程组,解出这两个量的值,可求得的值,进而可得出双曲线的方程;
(2)分两种情况讨论:直线轴、直线的斜率存在,在第一种情况下,直接与点的横坐标之积;在第二种情况下,设直线的方程为,将直线的方程与双曲线的方程联立,由可得出,求出点、的横坐标,结合可证得结论成立.
【小问1详解】
解:易知点、、,,,
所以,,解得,,则,
所以,双曲线的方程为.
【小问2详解】
解:分以下两种情况讨论:
①当直线轴时,直线的方程为,此时点、的横坐标之积为;
②当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
由题意可知直线不与双曲线的渐近线平行或重合,即,
设点、,
联立可得,
则,可得,则,
不妨点、分别为直线与直线、的交点,
联立可得,联立可得,
此时,.
综上所述,点与点的横坐标之积为定值.
【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
18. 已知函数,.
(1)求曲线在处切线的斜率;
(2)求函数的极大值;
(3)设,当时,求函数的零点个数.并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义可求解;
(2)利用导数研究函数的单调性,进而求得极值;
(3)先讨论时,函数的零点个数,再讨论时,利用零点定义将已知转化为讨论函数与的交点个数,研究函数的单调性及最值即可得解.
【小问1详解】
由,知,即切点
求导,则切线的斜率
所以曲线在处切线的斜率为.
【小问2详解】
函数的定义域为,求导,
令,得
当时,,函数单调递增;当时,,函数单调递减;
故当时,函数取得极大值
所以函数的极大值为
【小问3详解】
函数,求导,
当时,,故函数在上单调递增,
又,,所以方程在有且仅有一个根,
即函数在有一个零点.
当时,讨论函数的零点个数,即讨论方程的根的个数,
即讨论方程的根的个数,即讨论函数与的交点个数,
求导,令,得或
当时,,函数单调递增;当时,,函数单调递减;
又,,又,所以函数与没有交点,
即函数在上无零点.
综上可知,当时,求函数的零点个数为个.
【点睛】方法点睛:本题考查导数的几何意义,利用导数求函数的极值,利用导数研究含参函数的零点有两种方法:
(1)利用导数研究函数的极(最)值,转换为函数的图像与x轴的交点问题,应用分类讨论思想,在含参函数含参函数单调性的基础上再判断函数零点个数问题;
(2)参数分离,即由分离参变量,得到,转化为研究与直线的图像的交点问题.
19. 对于给定的正整数和实数,若数列满足如下两个性质:①;②对,,则称数列具有性质.
(1)若数列具有性质,求数列的前项和;
(2)对于给定的正奇数,若数列同时具有性质和,求数列的通项公式;
(3)若数列具有性质,求证:存在自然数,对任意的正整数,不等式均成立.
【答案】(1)5 (2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据题意得到当为奇数时,,当为偶数时,,从而;(2)根据题干条件得到,故为常数列,结合求出;(3)对要证明的不等式变形,构造,研究其性质,证明出结论.
小问1详解】
由题意得:,,则当为奇数时,,当为偶数时,,所以数列前项和;
【小问2详解】
由题意得:,,对于给定的正奇数,,对,,则令,,得:,,综上:为常数列,由可得:
【小问3详解】
要证,只需证,即证,令数列,由于具有性质,即,对,,则,对,,所以具有性质,令,设的最小值为,对,令,,由于具有性质,则有,所以,
所以,所以成立
【点睛】本题数列不等式证明题目,要根据题干中条件对数列进行变形,用到了构造新数列,数论的基础知识,对学生的逻辑思维能力要求较高.
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2024—2025学年度上学期月考
高三数学
时间:120分钟 满分:150分
命题范围:高考范围(除了概率与统计)
第I卷(选择题,共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知是虚数单位,复数,则复数z的共轭复数为( )
A. 2 B. 2 C. 2 D. 2
2. 设,则“”是“直线与直线平行”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 在△ABC中,点D在边AB上,BD=2DA.记m,=n,则=( )
A. 3m-2n B. -2m+3n
C. 3m+2n D. 2m+3n
4. 设圆与y轴交于A,B两点(A在B的上方),过B作圆O的切线l,若动点P到A的距离等于P到l的距离,则动点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
5. 我国古代数学家僧一行应用“九服晷影算法”在《大衍历》中建立了晷影长1与太阳天顶距的对应数表,这是世界数学史上较早的一张正切函数表,根据三角学知识可知,晷影长度l等于表高h与太阳天顶距正切值的乘积,即.对同一“表高”两次测量,第一次和第二次太阳天顶距分别为,且,若第二次的“晷影长”与“表高”相等,则第一次的“晷影长”是“表高”的( )
A. 1倍 B. 2倍 C. 3倍 D. 4倍
6. 定义在上的函数是偶函数,且,若在区间上是减函数,则函数( ).
A. 在区间 上是增函数,在区间 是减函数
B. 在区间 上是增函数,在区间 是增函数
C. 在区间 上是减函数,在区间 是减函数
D. 在区间 上是减函数,在区间 是增函数
7. 圆柱形玻璃杯中盛有高度为10cm的水,若放入一个玻璃球(球的半径与圆柱形玻璃杯内壁的底面半径相同)后,水恰好淹没了玻璃球,则玻璃球的半径为( )
A. B. 15cm C. D. 20cm
8. 拉格朗日中值定理是微分学的基本定理之一,定理内容如下:如果函数在闭区间上的图象连续不间断,在开区间内的导数为,那么在区间内至少存在一点,使得成立,其中叫做在上的“拉格朗日中值点”.根据这个定理,可得函数在上的“拉格朗日中值点”的个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
二.选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得3分,有选错的得0分.
9. 已知函数,则下列选项正确的有( )
A. 的最小正周期为 B. 曲线关于点中心对称
C. 的最大值为 D. 曲线关于直线对称
10. 已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点P为椭圆C上一动点,则下列说法正确的是( )
A. 椭圆C的离心率为 B. 的最大值为6
C. 的周长为10 D. 存在点P,使得为等边三角形
11. 函数满足,则正确的是( )
A B.
C. D.
第II卷(非选择题,共92分)
三.填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列满足,,若,,则的值为______.
13. 若a,b,c,d为实数,且,定义函数,现将的图像先向左平移个单位,再向上平移个单位后得到函数的图像,则的解析式为______.
14. 如图,已知是的中点,则与平面所成角的余弦值为_____.
四.解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 在中,角所对的边分别为,且
(1)求角B;
(2)若的面积为,BC边上的高,求,的值.
16. 如图,在多面体中,,,垂直于底面,且满足,,.
(1)求证:;
(2)求二面角余弦值.
17. 已知双曲线的左、右焦点分别为、,离心率为,为的左顶点,且.
(1)求方程;
(2)若动直线与恰有个公共点,且与的两条渐近线分别交于点、.求证:点与点的横坐标之积为定值.
18 已知函数,.
(1)求曲线在处切线的斜率;
(2)求函数的极大值;
(3)设,当时,求函数的零点个数.并说明理由.
19. 对于给定的正整数和实数,若数列满足如下两个性质:①;②对,,则称数列具有性质.
(1)若数列具有性质,求数列的前项和;
(2)对于给定的正奇数,若数列同时具有性质和,求数列的通项公式;
(3)若数列具有性质,求证:存在自然数,对任意的正整数,不等式均成立.
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